[实用新型]室内空气净化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种空气净化技术，特别涉及一种利用中空纤维来净化室内空气的技术与装置。

背景技术

良好的室内空气环境对人体健康至关重要。上世纪七十年代能源危机和建筑及相关技术的发展，导致建筑密闭性提高、运行能耗下降、建筑内新风量减少；另一方面，新型建筑装饰材料大量应用，其中一些排放有害气体。因此长期生活和工作在现代建筑中的人们常表现出一系列病态反应：头痛、困倦、恶心和流鼻涕等，被称为“病态建筑综合症”。据报道，美国每年因室内空气品质低劣造成的直接经济损失高达400亿美元以上，全世界每年有2400万人的死亡与室内污染有关；近年来我国每年由室内空气污染引起的死亡人数达11万之多，每年因室内环境污染危害健康导致的经济损失约千亿人民币，因此，室内空气品质改善和控制成为许多国家政府、研究人员和百姓普遍关注的问题。

造成室内空气品质低劣的主要原因是室内建材、家具及装修过程中使用的粘结剂、涂料和油漆等释放大量的挥发性有机化合物(VOCs)。VOCs是一类低沸点的有机化合物的总称，通常将所有室内有机气态物质称为VOCs。它们对人的呼吸系统、心血管系统和神经系统会产生明显的不良影响，甚至还会致癌。因此，室内VOCs浓度过高是造成室内空气品质低劣，从而引发病态建筑综合症的主要原因。因此如何消除室内空气中的VOCs是实现室内空气品质控制的关键。

空气净化器是从空气中分离和去除一种或多种污染物的设备。使用空气净化器，是改善室内空气质量、创造健康舒适的室内环境十分有效的方法。目前的空气净化方法，主要有物理吸附法、化学处理法、离子化法和光催化法。这些净化技术之中，只有物理吸附法技术比较成熟，其它几种方法尚处于机理性的基础研究阶段，目前实用化方面还存在不少障碍。

物理吸附法的原理是当含有VOCs的气流流过多孔固体吸附剂时，由于吸附剂与VOCs之间的分子间范德华作用力，VOCs分子被吸附到固体吸附剂的微孔中，从而将空气中的VOCs脱除。它的优点是吸附速度快、污染物浓度高、低的场合均可适用，原理和技术也比较成熟。但是，吸附剂饱和后需要再生，这需要消耗额外的热量，使用时将带来能源的巨大浪费。另外，吸附剂的频繁吸附/再生也会使吸附剂存在劣化的可能，带来净化能力的衰减。

申请号200510077239.X的中国实用新型专利，公开日是2006年01月04日，它公开了一种膜分离空气净化器，包括风压装置和空气分离装置。其特征在于，所述空气分离装置包括有膜壁密布微孔的分离膜，所述分离膜为1层或2层以上，采用具有选择透过能力的分离膜做分离介质，空气在风压装置的作用下流向分离膜，分子小于膜壁微孔的气体通过膜壁为滤出气体，而分子大于膜壁微孔的气体被分离膜截流，从而达到气体分离的目的。该空气净化技术采用微孔膜分离，分离机理为分子筛分，一种孔径只能分离一种VOCs气体，分离效果很差，加上平板膜装填密度小，传质效率低，空气净化效果不佳。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种节能、高效的室内空气净化装置。

本实用新型的室内空气净化装置包括进风口、壳体、风机、排风口、真空泵和挥发性有机化合物(VOCs，下同)出口；所述壳体中设有中空纤维，环氧树脂封头将中空纤维封隔成壳程和管程，形成类似管壳式换热器的结构；所述进风口与壳体一端相连，壳体与真空泵相连，挥发性有机化合物出口与真空泵相连；所述风机与壳体另一端相连，并与排风口相连；室内空气中的挥发性有机化合物在真空泵抽吸作用下渗透进入中空纤维的管程或壳程，将所述挥发性有机化合物通过真空泵经挥发性有机化合物出口排出。

作为优选方案，所述中空纤维由二层构成，一层为多孔性支撑层，另一层为致密无孔皮层，所述致密无孔皮层位于中空纤维外侧或内侧。中空纤维外径1.0-10.0mm，壁厚100-200μm。

所述多孔性支撑层由聚偏氟乙烯、聚醚酰亚胶、聚丙烯腈、聚丙稀或聚砜制成，其孔径为0.4-2.0μm，厚度为100-200μm；所述致密皮层由聚二甲基硅氧烷或聚醚嵌段酰胺制成，其厚度为0.2-5μm，无孔。

在所述壳体与真空泵之间设一个冷阱，壳体与冷阱相连，冷阱与真空泵相连；所述冷阱内部设有冷剂盘管；将所述挥发性有机化合物通过冷阱进行冷凝回收，未冷凝部分再排到室外。